發布時間:2023-09-20 17:50:57
序言:作為思想的載體和知識的探索者,寫作是一種獨特的藝術,我們為您準備了不同風格的5篇道路安全風險評估,期待它們能激發您的靈感。
1 概述
城市軌道交通正面向多元化發展,軌道交通、地鐵、軌道交通等構成了城市綜合軌道交通網絡,其中軌道交通作為一種快速、高效、環保、高技術含量的運輸方式,正受到社會越來越廣泛的重視。
軌道交通車輛運行對軌道平順度要求極高,對下穿既有軌道交通工程橋梁的城市道路的施工關乎軌道交通工程運營安全和行車舒適度。道路以路塹下穿軌道交通工程橋梁,如果交叉處開挖深度較深,其施工過程中可能會對軌道交通工程橋梁基礎及墩身產生影響,并會反映到橋上設置的軌道結構上。
文章基于A道路下穿軌道交通工程橋梁項目,研究道路施工時橋梁的基礎受力、墩頂位移等,分析其對軌道交通工程橋梁的影響是否安全可控,并對A道路的設計和施工提出意見及措施。
2 工程概況
軌道交通工程A道路特大橋采用(35+55+35)m連續梁跨越A道路,A道路在中墩7號墩和8號墩之間穿過,軌道交通工程橋墩均采用矩形橋墩,墩底尺寸3.6×3.8m,橋墩高度17.5m,承臺尺寸寬×長×厚=8.0×9.0×3.0m,承臺接8-Φ1.2m鉆孔樁,樁長分別為20.0m(7號墩)、18.5m(8號墩)。
交叉處A道路為路塹,開挖深度約6.5m。A道路與軌道交通工程線路軸線之間夾角約為85°,A道路人行道邊線與軌道交通橋墩最小距離0.17m。(如圖1所示)
3 有限元模型
文章采用大型通用有限元軟件ABAQUS建立施工區域有限元模型進行數值分析,并充分考慮巖土材料非線性、樁同作用等因素。取軌道交通工程A道路特大橋7#、8#橋墩與其周邊土體為主要分析對象建立有限元數值分析模型。
模型Model-1、Model-2分別用于分析7#、8#橋墩受A道路開挖的影響。模型中建立了橋墩、承臺及承臺底面以下的土體。承臺頂面以上土體以荷載形式施加,通過調整土面上的壓力分布形式模擬整個路面開挖過程。土體模型尺度為(長、寬、高):60m×60m×40m。模型整體如圖2(a)所示,橋墩及基礎如圖2(b)所示。
Model-1模型共有150074個節點,143660個單元;Model-2模型共有119098個節點,111446個單元。模型中包括了土體、橋墩基礎兩個部分,全部由六面體單元C3D8R組成。土體與基礎之間采用面對面接觸形式連接以模擬樁土作用。
4 計算結果
4.1 對軌道交通工程7號橋墩的影響
4.1.1 基礎受力分析
根據Model-1的計算結果,提取了7#橋墩基礎3#角樁的側摩阻力、樁身軸力等參數,以評估橋梁樁基承載力是否受到影響。
由圖3可知,樁基下部樁側摩阻力在開挖后有較明顯的減小,且靠近開挖土體一側的樁基下部在挖后出現了一定程度的負摩阻力。其原因是,上部土體開挖后,下部土體的地應力得到釋放,土體向上隆起,并通過承臺將基礎向上抬起,故而樁基下端與樁周土體發生一定程度的反向滑移,引起樁端摩阻力降低。但樁側摩阻力絕對值較小,不大于3Kpa,可以認為開挖前、后的樁側摩阻力變化對樁基承載力影響不大。
從圖4可知,開挖后樁身軸力小于開挖之前樁身軸力。其原因是,土體開挖后,土體局部隆起,向上擠壓承臺底部,引起樁身軸力減小。此時基礎承臺底與樁底承受的荷載重新分配,承臺底部土體承載增大,樁端土體承受荷載減小。樁身軸力的減小對于樁基本身以及樁端下部的土體是有利的,但仍需要研究承臺底部土體承載力是否滿足要求。提取了開挖前、后承臺底土體上表面接觸壓力云圖,如圖5所示。
由圖5知,開挖前承壓土面區域最大壓應力為36.8Kpa,局部最大壓應力可達55.3Kpa;開挖后承壓土面區域最大壓應力增大為45.3Kpa,局部最大壓應力可達67.9Kpa,滿足規范要求。
4.1.2 基礎變形分析
圖6則為開挖前、后基礎與土體之間的變形關系圖,土體在橋墩基礎位置處發生不均勻隆起,引起承臺上浮并使得承臺朝開挖段相反方向發生偏轉,基礎的隆起和偏轉會導致橋墩發生豎向及順橋向位移。
表1列出了各工況下7號墩墩頂中心位置的各個方向上的位移增量,可知工況1引起墩頂中心上浮量和順橋向位移量最大,最大值分別為1.149mm和3.031mm;工況4引起的橫橋向位移最大,最大值為1.050mm。
表1中豎向位移向上為正,順橋向位移指向線路前進方向為正。
4.2 對軌道交通工程8號橋墩的影響
4.2.1 基礎受力分析
根據Model-2的計算結果,提取了8#橋墩基礎1#角樁的側摩阻力、樁身軸力等參數,以評估橋梁樁基承載力是否受到影響。
由圖7可知,樁基下部樁側摩阻力在開挖后有較明顯的減小。其原因是,上部土體開挖后,下部土體的地應力得到釋放,土體向上隆起,并通過承臺將基礎向上抬起。故而樁基下端與樁周土體發生一定程度的反向滑移,引起樁端摩阻力降低。整體上看,樁側摩阻力絕對值較小,不大于3.5Kpa。所以認為該樁基在道路開挖前后的樁側摩阻力變化程度對基礎整體承載力影響不大。
從圖8可知,樁基角樁的軸力在土體開挖后也減小了。其原因是,開挖后土體局部隆起,向上擠壓承臺底部,引起樁身軸力減小,樁端土體承受荷載減小。雖然樁身軸力的減小對于樁基本身以及樁端下部的土體是有利的,但此時基礎承臺底與樁底承受的荷載重新分配,承臺底部土體承載增大,特提取了開挖前、后承臺底土體上表面接觸壓力云圖,如圖9所示。
如圖9(a)所示,開挖前承壓土面區域最大壓應力為35.6Kpa,局部最大壓應力可達55.3Kpa。如圖9(b)所示,開挖后承壓土面區域最大壓應力增大為39.5Kpa,局部最大壓應力可達59.2Kpa,滿足規范要求。
4.2.2 基礎變形分析
圖10則為開挖前后基礎與土體之間的變形關系圖,可以發現,土體在橋墩基礎位置處發生不均勻隆起,引起承臺上浮并使得承臺朝開挖段相反方向發生偏轉,基礎的隆起和偏轉會導致橋墩發生豎向及順橋向位移。
表2列出了各工況下8號墩墩頂中心位置的各方向位移增量,可知工況1引起的墩頂中心上浮量和順橋向位移量最大,其值分別為0.562mm和1.843mm;工況4引起的橫橋向位移量最大,其值為1.13mm。
表2中豎向位移向上為正,順橋向位移指向線路前進方向為正。
5 控制方案
(1)軌道交通工程橋墩范圍為人工填土,應采用坡度較小的邊坡,以保證邊坡穩定,并減小軌道交通工程橋墩承受的土壓力。
(2)道路開挖時應分層開挖,每層同步下降,避免產生過大土壓力。
(3)軌道交通工程橋墩附近人行道與道路之間高差大于40cm,軌道交通工程橋墩安裝防撞裝置,以避免車輛直接撞擊軌道交通工程橋墩。
(4)軌道交通工程橋墩附近路面禁止采用重型機械碾壓,應采取小型機械夯實,施工機械嚴禁碰撞橋墩。
(5)嚴禁在軌道交通工程橋墩附近堆放土方。
(6)施工過程中嚴禁抽取地下水。
(7)加強施工監測,對軌道交通工程橋墩附近一定范圍土體以及墩身進行動態化監控量測,密切關注施工引起的地面沉降及橋墩變形。
(8)道路施工完成后,應及時對該段軌道交通橋梁上軌道平順性進行復測,根據測量結果決定是否進行軌道標高調整。
6 結論
文章對A道路下穿軌道交通工程A道路特大橋施工現場及橋梁基礎進行了三維仿真建模分析,模擬了A道路路塹開挖施工對橋梁所造成的影響。分析了橋梁基礎受力、變形等相關參數,可以得到以下結論:
(1)道路及管線開挖后,基礎及土體內力重新分布,樁體及樁端土體持荷降低,承臺底部及其下的土體持荷上升。計算結果表明,軌道交通工程橋梁基礎受力滿足相關規范要求。
(2)道路及管線開挖過程中引起7號橋墩短期豎向最大隆起
1.666mm、8號橋墩短期豎向最大隆起0.988mm,小于其上連續梁計算采用的基礎非均勻沉降值10mm,滿足連續梁結構安全需要。
(3)道路開挖后,6號墩基礎后期總的沉降量為0.8mm,7號墩
基礎后期總的沉降量為0.1mm,8號墩基礎后期總的沉降量為0.7mm,9號墩基礎后期總的沉降量為1.1mm,滿足墩臺均勻沉降量不大于30mm、相鄰墩臺沉降量之差不大于5mm的要求。
(4)開挖引起7號墩產生的順橋向位移3.031mm,8號墩產生順橋向位移1.843mm,由于7號墩為活動墩,8號墩為制動墩,梁體將跟隨制動墩發生移動,但實際情況下活動支座仍可對梁體產生一定的摩阻力,7#墩將限制整個梁體的順橋向位移,故梁體的移動距離必將小于1.843mm,該值在軌道交通軌道接頭位移變化容許范圍內。
(5)車輛輪載作用在承臺上引起的偏壓可能造成橋墩產生順橋向位移0.163mm(指向道路側),滿足規范要求。
參考文獻
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關鍵詞:路橋隧道;安全施工;風險評估;風險控制
Pick to:
With the rapid development of traffic infrastructure construction in our country, road and bridge tunnel has become an important part of highway construction projects, road and bridge tunnel safety risk management is particularly important. Because the tunnel project has the construction is difficult and long construction period, large investment, many characteristics such as complexity of geological factors, making the entire bridge tunnel project construction process is full of a lot of uncertain risk factors, so in highway tunnel construction process may occur at any time the security risk of accident, necessary safety risk assessment and control measures can help to improve and to improve the quality of the construction technology and safety management, reduce the construction safety risk to the degree of control.
Key words: road and bridge tunnel; Safe construction; Risk assessment; Risk control
中圖分類號:TU99 文獻標識碼:A
根據《公路橋梁、隧道安全評估指南》、《橋梁隧道設計施工有關標準補充規定》及《公路隧道作業要點手冊》的有關內容、及實施性施工組織設計,筆者結合目前路橋隧道工程安全風險評估的現狀,分析了針對隧道工程安全風險評估所頒布的指南、管理辦法等相關制度文件,并總結了保證評估結果客觀性的過程控制方法以及踐行安全風險評估技術宗旨的方式,通過對目前風險評估過程中存在問題的剖析,本文提出了解決問題的思路,以促使評估成果滿足安全風險評估技術針對性、客觀性的要求。
隧道工程風險分級和接受準則。
(1)、事故發生概率的等級分成四級,見下表
注:a.當概率值難以取得時,可用頻率代替概率。
b.中心值代表所給區間的對數平均值。
(2)、然后對事故發生后果進行人員傷亡和經濟損失的等級分析(表格這里就不一一畫出了):一是人員傷亡等級標準,二是直接經濟損失等級標準(其中不含恢復重建的費用)。
(3)、環境影響等級標準
注:“臨時的”意思是在隧道工程施工工期內可以改變好環境;“長期的”意思是在施工工期以內不能改變好環境,但不是永久的,在以后的時間里可以改變的;“永久的”含義為不可逆轉或不可恢復的。
(4)、專項風險等級標準
根據事故發生的概率和后果等級,將風險等級分為四級:極高(Ⅳ級)、高度(Ⅲ級)、中度(Ⅱ級)和低度(Ⅰ級)。
風險接受準則與采取的風險處理措施
我們可以將風險分為四個等級:低、中、高、極高。并且根據等級設計相應的接受準則:可忽略、可接受、不期望、不可接受。然后我們再根據接受準則設計出相應處理措施和監測措施等。做好相應的技術準備,在后面的施工中根據風險接受準則與采取的風險處理措施的規定,針對不同的風險事件、結合現場的實際情況擬采取相應的技術對策。并且隨著施工的進行,我們要不斷的測定安全風險等級,隨時改變風險處理措施,做到緊張有序地施工,確保萬無一失。
在進行路橋隧道工程中,我們必須成立工程風險評估與管理小組組長、副組長及小組成員必須分好工(組長:負責安全評估與管理工作的領導工作。制定施工階段風險評估工作實施細則。副組長:根據分組的情況開展本組的管理工作,并向組長負責。成員:在組長及副組長的領導下,開展安全評估與管理工作,成立搶險小組,并落實各項具體措施;與項目部其它相關部門緊密聯系,共同抓落實,從人、財、物各方面給予安全評估與管理工作切實的保障。),并且設立安全評估與管理小組辦公室(日常工作由項目部安全部負責),設立值班電話等。
4、總結
由于采用了相應的風險對策措施,加強施工過程中風險動態管理,隧道施工的風險會相應地降低,但不可能完全消除,結合初始風險評估結果和制定的對策措施,對隧道殘留風險進行評估。根據施工的進展對實行動態跟蹤管理,定期反饋,發現問題及時與相關單位進行溝通,不斷完善處理措施。項目部領導小組將根據審批后的風險評估方案進行日常工作的實施,有效的開展工程安全風險評估和管理工作,深入現場調查研究,制定合理安全保障措施,確保安全、按期完成路橋隧道工程的施工任務。
這僅是風險管理與控制的開始。在下一步的施工過程中還要加強監控,對風險做好動態管理,從而達到控制風險、減少損失、確保施工安全目的。
參考資料
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【關鍵詞】隧道工程;風險管理;風險識別與評定;風險監控;工程監理
近年來,由于道路交通網建設需要,高速鐵路隧道的挖掘長度及開挖斷面越來越大,斷面形狀日益多樣化,加大了開發難度,施工風險隨之俱增。面對施工過程中風險要素和不確定性,應構建動態的、全過程的風險管理技術體系,最大程度的消除施工風險,避免安全質量故障的發生。風險管理技術體系的構建要建立在高速鐵路隧道施工中的風險要素分析,及風險管理目標確定基礎上,因為這些為其提供了科學合理的依據,這樣才能保證施工風險得到有效控制。
1 高速鐵路隧道施工中存在的主要風險要素和風險管理目標
高速鐵路隧道工程項目周期長、工程量大、施工難度高,過程存在不確定性,反映到具體的施工作業中后為兩種表現。一是,施工技能風險要素。采用新技術,技術落后,應用過程中的操作失誤,施工工序實施不當,爆破操作不當,隧道圍巖變形過大及勘察不仔細等都會形成一定施工技術風險。二是,施工現場風險要素。高速鐵路隧道是修建在地下或山體中的,開挖過程中很可能出現塌方、瓦斯爆炸、釋放有毒氣體、洞口滑坡等,加之地質的不確定性,安全措施不到位,隨時可能引發施工安全故障。
施工風險是關系到工程質量、工期進度及生產安全的重要因素,必須做好施工風險管理工作。施工風險管理目標:科學評估施工中可能存在的風險,確定重大危險源,然后制定風險管理方案和辦法,以規避風險。
2 高速鐵路隧道施工風險管理技術體系
2.1 風險分析
隧道施工中有著諸多風險要素,而且多是隱蔽的,需要采取有效的識別方法識別出風險源。所以,對施工風險進行充分的分析與論證,從系統角度看高速鐵路隧道施工風險,精確估計施工風險要素,進而制定相應的風險規避措施,做到對施工風險的規避。風險識別和風險評估是風險分析的主要手段。風險識別是發現風險源的一個過程,在這過程中要對風險要素發生的條件、位危害等進行科學分析。成功識別出風險源后,要將其一一羅列出來,建立風險指標體系,用以評估重大危險源。
風險識別方法是多種多樣的,目前有專家調查法、經驗判斷法、系統分析法、情景分析法等。無論采用哪一種方法,都要遵循預測性、全面性、科學性和系統性原則進行風險識別工作,從工程實際出發,選擇與施工技術標準相符合的風險識別方法。實際工作中,施工單位要根據施工組織方案、技術指標交底文件、地質勘查報告等資料,結合以往經驗,利用適合方法對施工風險要素進行分析,得到各風險比重,同時對其可能造成的嚴重后果進行全面分析,為風險管理提供依據。
2.2 風險評估
風險評估建立在風險分析基礎上,是一種對風險源可能造成的影響和損失的可能性進行量化評估工作。為做到真正量化評估,要建立相應的數學模型。由于模型構建較為專業,這里根據風險評估過程提出了一種操作方便便捷、數據明了、不繁瑣的風險評估程序。具體是:第一步,先整體評估工程項目的施工風險,對識別出來的風險要素進行風險分析,預見每個風險源要素可能為施工帶來的影響和損失;第二步,預見風險要素對整個工程項目可能造成的影響程度,從成本、工期、質量、安全角度入手;第三步,對以上兩個環節得出的信息進行整合,按一定比重將所有風險要素及其影響程度做先后排序處理;第四步,從現有的風險評估模型中選擇一個適合工程項目施工要求的,將重大風險源填入其中,按一定計算方式計算得出評估結果,最終確定風險要素對工程施工產生的影響。
除進行量化的風險評估之外,也可以根據實際工作經驗進行風險評估,但是這種評估方法對人員專業知識和經驗有著嚴格要求,得出的評估結果缺乏科學性,沒有先進技術作為支撐。
2.3 風險監控
結合高速鐵路施工經驗,此類工程項目的施工風險監控措施有:第一,建立風險監控臺賬,清楚登記風險源產生條件、位置、危害程度、預控措施及負責人等信息,并公示給全員,尤其技術人員。既用于防控風險,也用于安全故障發生后的處理,便于提高反應速度和故障處理效率。第二,根據風險評估結果制定安全作業技術方案,選擇符合標準的施工技術。第三,嚴格地質勘查工作,全面而客觀的分析隧道項目施工現場的地質條件,整理成文件后納入風險監控體系之中。
2.4 風險控制
風險控制是隧道施工風險管理中的重要內容,是保證施工安全的有效手段,應制定動態的風險控制計劃。以隧道工程實際為出發點,以風險分析、風險評估和風險監控為依據,以有效防控施工風險為目的,制定風險控制計劃。計劃內容要符合這些要求:制定明確的風險管理目標和防控策略;提供完整的風險分析、評估與檢測報告信息;確定各個施工階段的技術與質量標準;建立嚴格的崗位職務分工和責任分工制度,讓每位施工參與者清楚自己的工作范圍、職責和權限;要求工程監理嚴格執法,嚴格檢查隱蔽工程的施工情況,規范各項施工工藝。其中,風險防控措施的制定是重中之重,要堅持以“預防為主”,“及時有效處理”等原則,將風險防控和風險處理有機結合起來,力爭確保風險防控措施的完善性、有效性,全面保證工程施工安全。
3 結語
目前,我國高速鐵路隧道施工技術和安全管理有了長足發展,施工風險管理技術仍然存在很大的發展空間。我們要做的是,根據具體施工過程中不斷暴露出來的風險要素不斷提高風險識別與評估水平,為制定行之有效的風險管理辦法提供科學決策依據。同時,也要不斷探索風險管理的新途徑、新方法,促進風險管理技術發展,以滿足施工安全管理工作的需要,有效規避施工風險。
參考文獻:
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【摘要】:火災風險評估是滅火救援力量布局的主要參考依據,火災風險評估既包括建筑物自身的風險評估也包括區域規劃布局的火災風險評估,要通過建筑物和城市區域的綜合風險評估報告進行滅火救援力量的布局。本文主要論述了目前我國滅火救援力量布局的現狀和問題,火災風險評估與滅火救援力量布局的關系,以及基于火災風險評估的滅火救援力量布局對策。
【關鍵詞】:火災 ,風險評估 ,滅火救援力量 ,布局
【 abstract 】 : fire risk assessment is in fire fighting and rescue work the main reference basis for power distribution, fire risk assessment includes both building their own risk assessment also include regional planning of the layout of the fire risk assessment, through buildings and urban area of comprehensive risk assessment report of the layout of the fire fighting and rescue work force. This paper mainly discusses the fire fighting and rescue work force in China at present the layout of the present situation and the question, fire risk assessment and fire fighting and rescue work force layout, and the relationship between fire risk assessment based on the fire fighting and rescue work force distribution countermeasures.
【 key words 】 : fire, risk assessment, fire fighting and rescue work force, layout
為了建設與地區相適應的消防安全體系,提高地區抗御火災的整體能力,保障地區建設跨越式大發展的順利進行,火災風險評估須經過科學論證,必須加強和完善城市的火災風險評估與滅火救援力量的布局研究。
一、當前城市滅火救援力量布局存在的一些問題
1.有火災風險但無滅火救援力量
由于經濟發展水平的差異性,很多欠發達地區由于經濟受限,無必要的財政投資,使得我國很多地區,尤其是一些偏遠地區或小城市、鄉鎮,具備火災隱患和風險,但缺乏必要的滅火救援力量。在我國目前還有七百多個縣城沒有消防隊,這將會使這些地區潛在的火災風險和火災損失增大,我們應當加快填補小城市消防站空白工作的步伐,減小城市消防站布局的不合理性,而不是加大這種差別。除了小城市的空白外,鄉鎮地區的空白,大城市空白的區域都需要布局滅火救援力量。
2.滅火救援力量布局與城市發展不相適應
我國地區經濟差異大,肯定會直接影響各地政府投資的力度,救援力量的布局不可能達到最完善的規劃。大城市建筑密度高,人口集中,社會財富集中,適合現行城市標準規定。小城市則存在著執行困難的實際問題。在我國大城市規劃人口密度大約在1萬人/平方公里,這就是說,按現行消防站布局配置標準,在大城市中,平均4-7萬城市人口,就有一個消防隊。這目前在我國消防事業發展中無法想象,不符合當前國情。目前國內的布局標準是基于滅火救援的共性因素而提出,有其合理性和科學性。但另一方面由于我國城市的大小不一、區域功能和產業布局不同,這就使得我國滅火救援力量的布局水平參差不齊。經濟欠發達地區,由于經費問題或者由于相關專業性人才的缺乏,使得滅火救援力量的布局合理性欠缺,科學性不夠;而一些發達城市地區滅火救援力量布局雖達到了相關標準,但無法與城市的發展速度相適應,使得滅火救援力量的布局符合相關規定但不符合城市發展需求。消防站布局建設是滅火救援力量布局的主要內容,但僅僅是基本要求,各地區在嚴格執行標準的前提下,必須加強布局的靈活性,做到滅火力量布局與地區發展相適應和協調發展。
2.滅火救援力量與“5分鐘消防”目標的差距
從目前全國各城市滅火救援力量布局的現狀來看“5分鐘消防”目標完成情況依然不佳。之所心出現這種情況,可能有多方面的原因,資金不足,土地不足,資源不足等等。但火災的危害不會考慮這些原因,因小失大導致火災對人民生命和財產的損失是不值的,也是短視和不負責的表現。滅火救援力量作為一種重要的消防資源, 對其進行優化布局直接關系到消防部門決策的合理性和科學性。
二、滅火救援力量的布局要依據火災風險評估結果進行。
火災風險評估是滅火救援力量布局的主要參考依據,火災風險評估既包括建筑物自身的風險評估也包括城市規劃布局的區域性火災風險評估,要通過建筑物和城市區域的綜合風險評估報告進行滅火救援力量的布局。
由于滅火救援力量所響應事故類型不再局限于火災,可能還包含特殊救助,如道路交通事故處置等,以及一些重大事故,如恐怖襲擊、飛機失事事故處置等使得滅火救援不光要考慮如何滅火,還要考慮相關災難的關聯風險和關聯處置,所以使得救援力量的災難處置變得異常復雜;一些火災發生的頻率較大,但是其處置的難度較小且后果通常也不是非常嚴重;一些火災發生概率較小,但一旦發生其災難可能是毀滅性的,后果可能非常嚴重,如人員集中程度較高的影院,劇場等,火災一旦發生直接關系著大量人員的生命安全。所以風險評估報告要綜合這些因素,盡可能的將火災引發的所有可能的關聯風險一并考慮,從而為滅火救援力量的布局提供科學參考。
城市的規劃布局是城市功能區劃的重要表現,科教文衛功能區如大學城、城市休閑功能區如廣場綠地等、居民消費型娛樂功能區如購物及商業街區等以及城市產業園區等。這些城市功能的不同承載地構成了整個城市的布局,而各功能區的建筑自身的火災風險不一,使得城市不同功能區域的火災風險也不同。這就要求要全面評估分析火災風險,為救援力量布局提供參考。
原則上,風險高的區域應配置相對較多的滅火救援力量;而風險低的區域,配置相對較少的滅火救援力量。滅火救援力量布局應當以最大限度降低居民火災風險為出發點,再考慮最大限度地降低其他類型事故風險[1]。
三、滅火救援力量布局對策
1.解決有無滅火救援力量的問題
消防站配備的當務之急是填補消防空白。現行的一刀切的城市消防站配備標準,對經濟不發達地區的小城市,就會形成難以跨越的屏障。尚無消防站的小城市起步建站的臺階不能太高,完善加強需要過程,需要時間,需要資金的逐漸注入。也就是說,城市消防站的從無到有比從弱到強更重要,填補目前我國七百多個縣級小城市消防站的空白是最迫切的事。
2.合理確定滅火救援力量的的保護半徑
在火災風險評估報告可能的情況下,盡量擴大滅火救援力量的的保護面積,這樣滿足大中小城市消防站的配置數量的壓力就會大大減緩。保護面積是由消防站的保護半徑決定的。在火災風險評估中可充分考慮下列因素,近而有效增加滅火救援力量的保護半徑。根據國家建設標準,轄區面積計算公式:A=2P2
式中:A-消防站轄區面積;P-消防站保護半徑。在城市規劃用地規模、道路網密度、火災危險分布、道路通行狀況等均值的理想狀態下,消防站保護半徑與轄區面積可參照下表1
理想模型下轄區面積與消防站至轄區最遠點的關系為:以消防站為區域中心,以消防站至轄區最遠點為邊長的兩個正方形圍合的區域如圖1和圖2,
圖1理想模型下的站址轄區圖圖2理想模型下的總體布局圖
由于理想模型與城市實際情況往往具有較大差距,消防站轄區面積實際上是個變數,上述方法有一定的局限性,使很多影響布局的因素簡單化,缺少考慮城市和地區的自身特性,沒有考慮道路阻抗及服務時間的綜合影響。同時,地區經濟水平、交通狀況,地區風險級數等因素也會對站址服務選擇產生重要影響,如服務范圍重疊、或出現消防盲區等情況。所以我們可依據理想模型,重點考慮地區差異,通過在火災風險評估中詳細評估地區的實際情況,再結合理想模型狀態選擇最適合的方案。在做火災風險評估是,要重點對地區內的下列因素進行評估,從而確定最適宜的消防保護半徑,盡可能在條件具備的前提下,盡可能擴大消防保護半徑。
1)消防站配置的消防車性能,關鍵是消防車的可能速度是否滿足擴大保護半徑的要求。
2)區域消防通道條件是否滿足護大保護半徑的要求。如道路寬度,路面平整度,道路指揮信號系統是否完善。以及火災發生后,消防車可能的行駛路線,各路線在不同時間段內的交通流量計算、交通網絡對消防車可能的影響等因素。只要消防通道的整體性能提高,就為救援力量護大保護半徑提供了充分條件。
3)消防通訊條件是否滿足擴大保護半徑的要求。原來城市15分鐘消防原則中的2.5分鐘通訊時間是否在新的通訊條件下,可以節省盡可能多的時間,這樣可以增加消防車的行駛時間,1分鐘就可增加消防車的行車里程至少一公里,這將大大增加消防站的保護半徑和覆蓋面積。
實事求是地說,在原來的條件基礎上,只要使消防站的保護半徑增加一公里,那么保護面積將增加一倍甚至數倍,消防站的布局配置密度壓力將大大緩解。
3.基于火災風險評估的滅火救援力量三層布局
滅火救援力量作為消防資源的重要組成部分,由消防站、消防裝備及消防人員組成。從救援力量的價值發揮來講,在有限的消防資源上發揮盡可能大的作用是滅火救援力量布局的重要出發點。所以根據區域火災風險評估來決策滅火救援力量的布局在我國目前的國情下是最有效的布局策略。基于些種策略根據結構進行“三層布局”即,對消防站的布局、滅火救援裝備的布局以及人員配置的布局。
消防站的布局
對消防站布局的要求是:提升火災警報的響應時間,最快程度達到接警后及時到達現場的極限標準[2]。根據目前消防站建設標準,其一般原則為“以火災接警后,消防車5分鐘內到達責任區邊沿最遠點為標準,建設一個消防站”,也就是通常說的“5分鐘消防”目標。而事實上,目前我國很多地區和城市很難做到這一標準。所以依據區域火災風險評估報告來設定不同的到達時間,這樣可能更適合我國的國情,同時還能更加有效地利用消防站資源。
滅火救援裝備的布局
由于各個城市和地區間的功能區發生火災的風險不一,種類多樣,一旦發生火災,對滅火所需的裝備要求也有所不同,因此在對確定區域進行布局時要充分考慮當地火災發生的機制進行滅火救援所需的裝備布局。救援裝備要滿足該區域火災風險評估可能的火災類型和救援需求。
3)人員配置的布局
由于火災風險的不確定性,救援人員的布局不可能達到最完善,但通過科學的風險評估,我們可以將救援人員的配置盡可能優化。區域人口、可能的火災的類型和規模、火災的頻度等。根據這些因素的風險評估優化配置人員,是救援力量布局的重要方式。
根據各消防站滅火救援裝備及人員的實際情況進行主要風險評估結果的各項關系系數里,損失的評估遠遠難以達到更加精準的參數,對風險評估的高危目標和人口密度較大的地區,要根據“風險擴大化”或者“不確定性因子”的發生機制,要確保做到萬無一失!除了對城市滅火救援力量的基本布局需求的基礎之上,還應考慮城市滅火救援綜合力量的儲備系數[3],從而得到火災發生更大風險時,救援力量的布局能夠滿足城市滅火的總體需求。儲備系數主要考慮城市同時發生兩起特大火災以及本地經濟特征。
四、總結
火災風險評估的基本目標是保證人們的生命安全,要確保進行設定發生火災時,確保所有人員生命不受到威脅,如何最佳高效和安全地對評估目標物人群安全疏散,其次是保證人們的財產安全,最大限度的降低火災帶來的直接和間接的損失。火災風險評估的程序和內容應嚴格按國家相關法規、標準和技術規范為依據,評估目標要明確,數據要充分、可靠,評估工作內容和程序要合理,邏輯論證過程要嚴密;所采用的城市火災風險評估技術、滅火救援力量布局評估與規劃技術體系要完整,定性和定量評估相結合,要能較好地為消防站、消防裝備規劃的論證提供系統分析手段。
【參考文獻】:
[1]郭海濤.消防站合理布局配置有關問題的初探[J].消防技術與產品信息,2009,(2):27-29.
1.1主要的評估方法
目前雷電災害風險評估的方法大致可以分為三類:單體建(構)筑物雷擊評估方法、區域雷擊評估方法、區域雷擊易損性評估方法,后兩者亦可歸為區域評估方法。單體建(構)筑物評估方法是針對單個建筑的雷擊風險評估,評估建筑物或其內部電子信息系統遭受雷擊損害的風險。在國外主要依據IEC61662、IEC62305-2、ITU-TK.39等標準進行評估,國內主要依據GB/T21714.2-2008及特定對象的評估標準GB50343《建筑物電子信息系統防雷技術規范》、QX3-2000《氣象信息系統雷擊電磁脈沖防護規范》等[2~3]。此方法是最早應用的雷電風險評估方法,比較成熟,適用于小型項目或項目建筑單體數不多時,能定量的評估單體建筑的雷擊風險,對于大型項目不能科學的評估整體的風險等級和分布。區域雷電風險評估方法是對整個項目區域的雷電風險等級進行確認(如湖南省防雷中心開發的區域評估方法)或者對整個項目區域中每個子區域的雷電風險等級進行確認(如江蘇、上海等地的區域評估方法),該方法有利于對整個項目進行整體把握及確認項目的重點防護區域,這樣能更科學、更合理的統籌區域雷電災害的防御,因而此方法能應用于大型項目的雷電災害風險評估,當然這種方法屬于定性的分析,是近幾年才研究開發的,還處于探索改進階段。區域雷擊易損性評估方法是選取地區(市或縣)的雷暴日數、雷電災害頻度、生命易損模數及經濟易損模數等作為雷電風險指標,運用層次分析法來計算各個地區的雷擊易損度,最后形成某個省或某個市的雷電風險區劃圖,為區域防災減災提供科學依據。此方法適用于省份或地級市的區域雷電風險劃分。
1.2評估數學原理
單體建(構)筑物的評估是依據風險計算公式R=N·P·L進行定量計算分析,其中R是風險值,N是年危險事件次數,P是損害概率,L是損失率。區域雷電風險評估是運用模糊數學確定風險指標的隸屬度,運用層次分析法確定風險指標的權重,風險計算公式為:R=Knj=1ΣQj×Gj,式中:K是修正指標;Qj是風險指標的權重;Gj是風險的隸屬度。當然也有運用其他一些統計學的方法進行風險劃分和歸類[9]。
1.3評估方法的評價和建議
目前雷電災害風險評估方法主要是以上三種,在實際業務當中因為針對的是具體項目,因而采用的是前兩種評估方法。單體建筑風險評估和區域雷電風險評估各有各的優缺點和適用范圍,針對目前各省份風險評估方法運用的實際情況,為了更好的評估項目雷電風險,提出更具實際指導意義的雷電防護措施,筆者認為在實際的雷電風險評估業務當中:①應當注重區域風險評估和單體建筑風險評估相結合、定性與定量相結合,通過區域風險評估可以給出項目的整體雷電風險等級或者區域中的防護重點子區域,再利用單體建筑風險評估可以進一步計算出項目風險等級高的區域或子區域中單體建筑的具體風險大小,依據這些計算結果提出的雷電防護措施將更具指導性意義;②應根據項目的特點選擇合理的評估方法,因為有些行業已出臺自己行業的風險評估方法,這時我們就應當結合行業評估標準進行評估;③目前的雷電風險評估業務基本上是方案評估,而風險評估分為預評估、方案評估及現狀評估,由于隨著項目的運營,項目的一些特性會發生變化,如項目的建筑特性、內存物、內部系統等等,這些變化會導致項目雷電風險值的變化,因而可以開展項目的雷擊現狀風險評估。當然以上只是個人的觀點,純粹從雷電風險評估業務發展方向而言,而雷電風險評估業務的發展還有賴于國家的相關政策。
2應用實例
2.1項目概況
湘西自治州公安局交警大隊建設的麻栗場考試中心是我州較為大型的公共建設項目,總面積約為182772.5m2,占地200多畝,其中分為小車考試場地、大車樁考區、大車場內考試區、科目三發車區、停車區、模擬高速考區、監控候考大樓、考試業務用房、綠化區,考場內共分布77處攝像頭。整個項目人員是一個密集區域,設備又是另一個密集區域,區域性特征十分明顯。以前開展雷電災害風險評估大部分是以計算保護建筑物及其內部人員設備為基礎,而該項目不但需要保護建筑物內人員和設備,還需要保護建筑物外空曠場地的人員和設備的安全。
2.2評估方法和技術路線
由于該項目所涉及的區域面積大,并且儀器設備多(建筑相對少),根據前面對幾種風險評估方法的探討,選擇區域雷電風險評估的方法進行評估。將整個項目分為六個區域,區域一:考試業務用房、監控候考大樓、停車區、發車區;區域二:小車考試區;區域三:大車樁考區;區域四:大車場內考試區;區域五:模擬高速公路考區、進出道路;區域六:綠化區。根據災害的理論分析,災害的發生是由致災環境的危險性和承災體的易損性及脆弱性決定的,具體到雷電,雷擊風險是指人身和財產容易受到雷電傷害或破壞的程度,它直接反映了人身和財產在遭受雷電襲擊時的脆弱性。就考試中心而言,其致災因子是雷電,承災體是處于地面上的人和物體,因而主要從人身安全和經濟價值兩方面來進行雷擊風險的考慮,根據具體情況把區域內的主要風險劃分為兩類:R1人員傷亡損失風險、R2建筑物遭受雷擊損失風險。區域性的雷擊風險評估是對區域內各個子區域中各個風險類別的危險程度、可能造成的損失程度做出的預測性評價,在對考試中心進行雷擊風險評估時,我們根據具體的情況選取四個主要的評估指標:G1氣象指標、G2地物環境指標、G3承災體的風險指標和K評估修正指標。其中,前兩項指標著重于考慮雷電發生頻率和雷擊風險概率,反映致災因子的時空分布情況,后兩項指標主要表征致災體(人和建筑物)的易損情況和建筑物本身的抗災能力對雷擊風險的影響。首先,對應于上述四個主要的評估指標,通過分別分析各個指標不同的影響因子,達到對四個主要指標評價的目的;然后,根據四個主要評估指標的評估結果,按照R1和R2兩種風險類別,根據風險評估計算模型()計算出各自的風險值(總的風險值R=R1×QR1+R2×QR2),從而得出各個區域的雷擊風險情況;最后,根據風險等級劃分指標,對各個區域的風險進行等級劃分,確定整個考試中心區的風險區劃。
2.3評估結果
通過以上評估方法和技術路線分別估算出每個分區的風險值R,根據風險值R的大小,判斷每個分區不同風險程度,可得以下區域色斑圖。紅色(區域一):極高風險區;黃色(區域二、三、四、五):高風險區;藍色(區域六):中風險區。由圖1可知:區域一為極高風險區,發生雷擊后該區域所造成的人員傷亡以及經濟損失概率最大,該區域內監控候考大樓、考試業務用房應按二類防雷建筑物來設計防直擊雷保護措施,單棟按B級進行建筑物內電子信息系統的防雷;停車區、發車區屬于露天人員密集場所,應重點考慮采取防直擊雷等防護措施。區域二、三、四、五為高風險區,發生雷擊后該區域所造成的人員傷亡以及經濟損失僅次于區域一、使用性質均為考試考場和人員出入通道等,露天電子設備較多,人員走動密度較小,并且人員基本處于車內(較安全),故應以防護場地內的電子設備為重點,按實際設備情況具體設計相應的防雷保護措施。區域五內人員進出道路口有一門衛值班室,應考慮防直擊雷以及防雷電感應等保護措施。其他道路因人員密度分布情況不詳,建設方因根據實際投入使用后的情況,有針對性的采取相應的防雷保護措施。區域六為中風險區,發生雷擊后該區域所造成的人員傷亡以及經濟損失概率最小,該區域為項目區域內電子設備少,人員走動密度最小場地。
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